《表面工程手册》是为了满足广大读者要求，由机械工业出版社邀请全国50余名专家、教授编写而成，该手册由国家科协常务副主席孙大涌（教授级高工）任编辑委员会主任，中国工程院院士徐滨士作序，机械工业部武汉材料保护研究所教授级高工李国英任主编。该手册共11篇74章，内容包括：引论、表面精整及净化、有机涂装、热喷涂（焊）、防锈封存包装、化学热处理、气相沉积、高能束（激光束、电子束、离子束）、电镀、转化膜技术、表面涂（膜）层质量检测技术、腐蚀防护与防腐工程设计和表面工程技术摩擦学工业应用等。附录列出国内现行的表面工程有关标准目录。可供机械、材料、化工、冶金、船舶，铁道和宇航等行业的工程技术人员、管理人员及有关大专院校师生参考。

序

前言

引论

1表面工程的基本涵义特点

分类及常用工艺方法

2表面工程技术在国民经济中的地位

与作用

表面工程技术发展趋势

第1篇表面调整及净化

第1章概述

1表面调整及净化的目的

2表面调整及净化分类

3表面调整及净化法选择

第2章碱液清洗

1碱液清洗的目的

2碱液清洗溶液

2.1碱液清洗原理和主要材料

2.2碱液清洗液配方

3碱液清洗工艺方法

3.1工艺方法分类及主要特点

3.2清洗工艺方法的选择

第3章溶剂清洗

1溶剂清洗的目的和内容

2溶剂清洗材料

3溶剂清洗工艺方法

第4章水剂清洗工艺方法

1水剂清洗材料

1.1水剂清洗的特点

1.2水剂清洗液的组分与表面活

性剂

1.3表面活性剂的分类及其特性

指数

1.4洗涤剂其他组分与洗涤剂

2水剂清洗工艺方法

3乳剂清洗

第5章化学除锈

1化学除锈的目的和内容

1.1化学除锈的目的

1.2化学除锈内容

2化学除锈溶液

2.1化学除锈原理

2.2缓蚀剂的作用与品种

2.3各种酸除锈性能比较

2.4化学除锈液配方

2.5中和与水洗

2.6碱去锈及除氧化皮

2.7去油除锈综合处理

2.8化学除锈膏除锈

2.9用除锈电极除锈

3不同基材化学除锈方法

第6章机械清理

1机械清理的目的、内容

2机械清理方法

第7章表面精整

1精整方法

1.1精整目的

1.2精整方法

2精整工作介质

第8章表面清洁度一般要求及检测方法

1一般要求

2检测方法

第9章铸锻焊件毛坯表面净化

1铸、锻、焊件毛坯表面特点

2表面净化方法

第2篇有机涂装

第1章概述

1涂料与涂装的定义

2涂料的作用

第2章常用涂料

1涂料组成及分类

1.1涂料组成及各组分的作用

1.2涂料分类

1.3涂料命名和型号

2涂料的性能

2.1油脂漆

2.2天然树脂漆

2.3酚醛树脂漆

2.4沥青漆类

2.5醇酸树脂涂料

2.6氨基树脂漆

2.7硝基漆类

2.8纤维素漆

2.9过氯乙烯漆

2.10烯树脂漆

2.11丙烯酸树脂漆

2.12聚酯树脂漆

2.13环氧树脂漆

2.14聚氨酯漆

2.15元素有机漆

2.16橡胶漆

2.17其他漆

2.18乳胶漆

2.19电泳漆类

2.20粉末涂料

2.21高固体分涂料

2.22非水分散型涂料

2.23紫外线固化（UVC）涂料

2.24电子束固化（EEC）涂料

3常用涂料的稀释剂

3.1概述

3.2溶剂的通性及其作用

3.3各类溶剂及特性

3.4常用涂料的稀释剂

3.5溶剂的选择与使用

4涂料的选择

5涂料的施工条件

6涂料选用的原则

第3章涂装前处理工艺及设备

1涂装前处理的目的

2除油处理工艺

2.1金属除油

2.2木材表面除油及其他预处理

工艺

2.3塑料表面前处理

2.4混凝土表面前处理工艺

3除锈工艺

3.1除锈方法的分类与应用

3.2除油除锈综合处理及除锈等级

4磷化工艺

4.1磷化的作用与分类

4.2磷化膜形成的原理及特征

4.3磷化液配方及工艺参数

4.4磷化膜的质量检验

4.5影响磷化膜质量的主要因素

4.6磷化过程中出现的病态及防治

方法

4.7金属钝化

4.8去油、除锈、磷化或钝化“三合一”

处理工艺

4.9去油、除锈、磷化、钝化“四合一”

处理工艺

4.10有色金属件的预处理

5浸渍式涂装前处理设备

5.1设备的类型

5.2设备的结构

6喷淋式涂装前处理设备

6.1设备类型

6.2设备结构

7气相式除油清洗设备

8涂装前机械除锈喷抛丸设备

8.1喷抛丸除锈清理设备的类型

8.2喷抛丸除锈清理设备的主要

结构

第4章涂装工艺和设备

1涂装工艺设计原则

1.1涂层的分类

1.2涂料的选用原则

1.3涂装方法的选用原则

1.4涂装工艺设计原则

2喷涂（空气喷涂）工艺和喷漆室

2.1空气喷枪的种类和选用

2.2空气喷涂的工艺要点

2.3喷漆室

2.4喷漆室辅助装置

2.5自动空气喷涂

3静电喷涂工艺和静电喷涂设备

3.1静电喷涂的特点

3.2静电喷枪的种类和选用

3.3自动静电喷涂

3.4静电涂装的工艺条件

4浸涂工艺和浸涂设备

4.1浸涂的特点和用途

4.2浸涂设备

4.3浸涂漆工艺条件

5电泳涂装工艺和设备

5.1电泳涂装的特点和用途

5.2电泳涂装设备

5.3电泳涂装管理

6粉末静电喷涂工艺和设备

6.1粉末涂装的特点和用途

6.2静电粉末涂装设备

第5章漆膜干燥工艺和设备

1漆膜干燥方法

1.1自然干燥

1.2人工干燥

2影响漆膜干燥的因素

2.1温度

2.2干燥时间及升温梯度

2.3空气湿度

2.4空气流速

2.5加热器与工件的距离

2.6加热方式

3漆膜人工干燥的设计原则

3.1生产纲领和工件最大外形尺寸

3.2涂装工艺

3.3涂料性质和涂层厚度

3.4工件性质和形状

3.5能源状况和经济性

3.6烘干室结构

4干燥设备类别及其适应性

4.1固定式烘干室

4.2直通式烘干室

4.3桥式烘干室

4.4垂直升降式烘干室

4.5双行程或多行程烘干室

5人工干燥设备能源选择

6干燥设备加热器型式选择及其

适应性

6.1对流式加热器

6.2辐射式加热器

7烘干设备结构

7.1室体

7.2加热系统

7.3废气处理系统

7.4空气过滤器

7.5热风循环系统

7.6风幕

7.7温度控制系统

8烘干室设备应用举例

8.1固定式烘干室应用

8.2直通式烘干室应用

第6章涂装作业安全

1涂装作业安全的重要性

2安全涂料及选择

2.1涂料不安全的因素

2.2安全涂料的选择

3防毒安全

3.1毒源与危害

3.2防毒技术措施

4防火防爆安全

4.1涂装作业中的危险物及性能

4.2爆炸危险性及火灾危险的分级

4.3防火防爆措施

5防尘安全

5.1粉尘的来源及危害

5.2防尘安全措施

6防静电安全

6.1涂装作业中静电产生及危害

6.2防静电安全措施

7防噪声安全

7.1涂装作业的噪声源

7.2噪声治理的一般原则

7.3涂装作业的噪声治理

8防腐蚀安全

8.1涂装作业中的腐蚀因素及危害

8.2防腐蚀安全措施

9个人安全技术措施

9.1涂装作业中危及个人的因素

9.2个人安全技术措施

第7章涂装作业环境保护

1涂装作业环境污染及其控制

原则

1.1涂装作业中环境污染的来源

1.2控制三废的原则

2涂装前处理除油废水处理

2.1除油废水的来源和组分

2.2除油废水处理方法

3酸废水的处理

4电泳涂漆废水处理

5喷漆室废水处理

5.1喷漆室废水的特点

5.2处理方法

6涂装溶剂废气处理

6.1溶剂废气的来源及特点

6.2废气处理方法

7涂装前处理含酸废气治理

8涂装废渣处理

第8章涂装生产线

1涂装生产线的类别

1.1连续式涂装生产线

1.2间歇式涂装生产线

1.3往复移动式涂装生产线

2连续式涂装生产线生产能力的

确定

2.1年生产纲领的挂具数

2.2挂具间距（T）

2.3工艺时间对生产线的影响

3涂装生产线的区划与设备

布置

3.1涂装生产线的组成

3.2涂装生产线上设备的布置

4涂装机器人的应用

4.1涂装机器人的使用概况

4.2涂装机器人的分类

4.3涂装机器人的结构

4.4涂装机器人的性能及规格

4.5涂装机器人与生产线的组合

5涂装生产线实例

第9章涂装车间工艺设计

1概述

2涂装车间工艺设计的阶段程序与设计

文件

2.1设计阶段与程序

2.2各设计阶段中工作的主要内容

2.3涂装车间初步设计文件（工艺部分）

目录

2.4涂装车间施工图设计文件（工艺部分）

目录

3涂装车间工艺设计的基本限制

条件

3.1生产纲领

3.2项目投资和建筑面积

3.3工作制度与年时基数

3.4涂漆标准

3.5项目工厂自身的限制条件

3.6国家有关法律、法令、政策

4涂装车间工艺设计中需解决的

重点问题

4.1涂装车间在全厂中位置的

确定

4.2涂料品种的选择

4.3涂装作业的组织形式

4.4涂装工艺流程及设备的确定

4.5涂装车间工艺平面布置

4.6公用动力耗量的计算与确定

4.7涂装车间对土建的要求

参考文献

第3篇热喷涂

第1章热喷涂的原理和方法

1热喷涂技术原理

1.1热喷涂方法分类

1.2各种热喷涂方法的技术特征

2热喷涂方法

2.1熔体金属注入喷涂

2.2线材火焰喷涂

2.3陶瓷棒火焰喷涂

2.4粉末火焰喷涂

2.5粉末火焰喷熔

2.6爆炸喷涂

2.7高速火焰喷涂

2.8电弧喷涂

2.9等离子喷涂

2.10反应等离子喷涂

2.11线爆喷涂

2.12激光喷涂

3涂层形成和裂纹产生过程

4热喷涂技术和其他表面技术相互渗透

的联合应用

4.1用化学热处理的方法改善喷涂涂层

性能

4.2用电镀和热喷涂工艺技术的结合来

改善喷涂层的性能

4.3用激光束重熔喷涂层提高涂层的

耐磨性

5热喷涂在工业中的应用

5.1工艺控制

5.2模拟与诊断

第2章热喷涂涂层材料

1热喷涂工艺对涂层材料的基本

要求

2热喷涂涂层材料分类

3热喷涂线材

3.1锌、铝、锌铝合金及低熔点

合金丝

3.2镍及镍基合金丝

3.3铁基合金丝

3.4铜及铜合金丝

3.5钼丝

3.6镍铝复合喷涂丝

3.7一步法耐磨涂层用复合丝

3.8陶瓷棒

4热喷涂粉末材料

4.1热喷涂粉末主要特性

4.2金属及合金粉末

4.3自熔性合金粉末

4.4陶瓷粉末

4.5塑料粉末

4.6复合粉末

附录国内热喷涂材料生产厂家

见附表

第3章基体表面预处理

1概述

2基体表面预处理方法

3基体表面预处理设备与材料

4喷砂工艺参数的选择

4.1喷砂工艺参数选择指南

4.2磨料粒度与类型选择

4.3基体预热温度选择

5基体表面的保护与遮蔽

第4章线材火焰喷涂

1概述

2线材火焰喷涂原理

3线材火焰喷涂装置

3.1喷枪

3.2线材火焰喷涂装置供气系统

4线材火焰喷涂工艺

4.1火焰形态和燃气流量的选择

4.2喷涂时压缩空气的压力选择

4.3喷涂距离的选择

4.4基体的材质及规格

4.5喷涂角度的选择

4.6送丝速度与线材规格

5线材火焰喷涂涂层

5.1涂层特征

5.2涂层的结合

6线材火焰喷涂技术的应用

6.1轴及曲轴的修复

6.2机械轴或辊表面修复及强化

6.3常用于机械零件表面强化和修复的

耐蚀及耐磨材料

6.4钢结构、储罐的长效保护

6.5材料表面改性

附录常用线材的火焰喷涂工艺

参数表

第5章等离子喷涂

1等离子喷涂技术基础

1.1等离子体基本概念

1.2等离子的物理基础

1.3等离子弧的形式和特征

1.4等离子喷涂的基本原理和

特点

1.5等离子喷涂的分类

2大气等离子喷涂

2.1特点

2.2设备

2.3工艺

3低压等离子喷涂

3.1特点

3.2设备

3.3工艺

3.4低压等离子喷涂涂层性能

4超音速等离子喷涂

4.1特点

4.2设备

4.3工艺

4.4涂层特征

5水稳等离子喷涂

5.1特点

5.2设备

5.3工艺

5.4涂层特征

6等离子喷涂的应用

第6章粉末等离子堆焊

1粉末等离子堆焊的技术基础

1.1粉末等离子堆焊的基本原理

1.2粉末等离子堆焊的特点

2粉末等离子堆焊设备

2.1堆焊电源

2.2电气控制系统

2.3等离子堆焊机床

2.4喷枪气路系统

2.5堆焊水路系统

2.6常用设备的技术参数及使用

性能

2.7等离子堆焊枪

3等离子堆焊工艺

3.1等离子堆焊的主要工艺指标

3.2主要工艺参数及其预选

3.3工艺动作程序及控制方式

3.4工件堆焊面毛坯的设计

3.5合金粉末材料的选用

3.6几种典型产品工艺规范

4堆焊层质量缺陷及解决措施

5堆焊层质量检测

5.1宏观检查

5.2微观检查

第7章电弧喷涂

1电弧喷涂原理及特点

1.1电弧喷涂原理

1.2电弧喷涂的主要特点

2电弧喷涂设备

2.1电源

2.2送丝系统

2.3电弧喷涂枪

2.4控制系统

3电弧喷涂工艺

3.1表面预处理

3.2电弧喷涂层材料选择

3.3喷涂

3.4后处理

4电弧喷涂应用

4.1长效防腐涂层的应用

4.2机械零件修复与预保护

4.3工业锅炉受热管件耐高温腐蚀涂层的

应用

4.4电弧喷涂快速制模技术

第8章火焰粉末喷熔及重熔

1火焰粉末喷熔技术基础

1.1火焰粉末喷熔原理

1.2火焰粉末喷熔材料及要求

1.3火焰粉末喷熔分类及特点

2火焰粉末喷熔及重熔设备

2.1火焰粉末喷熔设备组成

2.2火焰粉末喷焊枪

2.3重熔枪

2.4辅助设备

3火焰粉末喷熔及重熔工艺

3.1火焰粉末喷熔工艺流程

3.2喷熔前准备

3.3一步法喷熔工艺

3.4二步法喷熔及重熔工艺

3.5火焰粉末喷熔后工件的冷却措施

3.6铸铁件的喷熔修补

3.7喷熔层产生缺陷的原因和防止

措施

4火焰粉末喷熔工艺的应用

第9章火焰粉末喷涂

1火焰粉末喷涂技术基础

1.1气体燃烧火焰基础

1.2回火预防措施

1.3火焰的形貌、构成和性质

1.4火焰温度

2火焰粉末喷涂的原理及分类

2.1火焰粉末喷涂的原理

2.2火焰粉末喷涂方法分类

3普通火焰粉末喷涂

4塑料粉末火焰喷涂

4.1原理

4.2火焰喷塑设备

4.3火焰喷塑工艺

4.4涂层后处理

4.5涂层质量检验

4.6火焰喷塑涂层应用

5高速火焰粉末喷涂

5.1高速火焰粉末喷涂工作原理

5.2高速火焰粉末喷涂设备组成

5.3高速火焰喷涂涂层特征

6火焰粉末喷涂技术应用

第10章热喷涂技术检验和

试验方法标准

1热喷涂金属表面预处理方面

标准

2热喷涂涂层材料方面标准

3热喷涂涂层及性能检测方面

标准

第11章涂层的后处理与加工

1涂层的后处理

2热喷涂涂层的机械加工

2.1涂层机械加工特点

2.2热喷涂涂层的切削加工

2.3涂层的机加工工艺

2.4喷涂层的磨削加工及工艺

2.5自熔合金焊层磨削工艺的

选择

2.6涂层其他加工方法

第12章热喷涂安全与防护

1概述

2热喷涂设备的安全使用与

防护

2.1热喷涂用气体

2.2喷枪

2.3喷砂机

3热喷涂材料的安全使用与

防护

4热喷涂的操作安全

4.1工件表面预处理安全防护

4.2操作场地的安全性

4.3热喷涂操作者的安全与防护

附录

第4篇防锈封存与包装

第1章金属表面的预处理

1除锈

1.1各种金属锈蚀的特征

1.2锈蚀的鉴别

1.3除锈方法

2清洗

2.1概述

2.2清洗方法分类法

2.3清洗材料分类法

2.4清洗应注意事项

3干燥

3.1压缩空气吹干

3.2干燥器烘干等加热干燥

3.3红外线干燥

3.4擦干

3.5晾干或滴干

3.6油浴脱水

第2章防锈水剂及防锈切削液

1水溶性缓蚀剂

1.1中性介质缓蚀剂的作用机理

1.2常用的中性介质缓蚀剂

2防锈水剂

2.1防锈水剂的特性

2.2防锈水剂的种类

2.3防锈水的配制和使用

3防锈切削液

3.1防锈切削液的作用和要求的

性能

3.2防锈切削液的分类

3.3防锈切削液的配制和使用时应注意

事项

第3章防锈油脂

1油溶性缓蚀剂

1.1油溶性缓蚀剂的作用机理

1.2油溶性缓蚀剂的分类

2防锈油脂

2.1防锈油脂应具备的性能

2.2防锈油脂的分类

2.3国外（美、英、日）防锈油脂的种类、

质量和性能

2.4选择防锈油的基本要点

2.5防锈油的使用方法和使用应注意

事项

第4章气相缓蚀剂和气相防锈材料

1气相缓蚀剂的特性

2气相缓蚀剂的种类

3重要的气相缓蚀剂的成分和

性能

4气相缓蚀剂的作用机理

5气相防锈材料的应用方式

5.1气相防锈粉末、片剂、丸剂

5.2气相防锈水剂（溶液）

5.3气相防锈纸……

5.4气相防锈塑料薄膜

5.5气相防锈油

5.6气相防锈粘胶带

5.7气相防锈缓冲材料及其他气相

防锈材料

6常用的气相缓蚀剂配方

6.1常用的气相防锈纸及粉末和溶液

的配方

6.2气相防锈薄膜和气相防锈油

的配方

7国外气相缓蚀剂的种类配方和

有关技术规格

8使用气相防锈材料应注意事项

第5章可剥性塑料

1热熔型可剥性塑料

1.1热熔型可剥性塑料的特性

1.2组分及其作用

1.3配方及配制方法

1.4涂覆方法

2溶剂型可剥性塑料

2.1溶剂型可剥性塑料的特性

2.2组分及其作用

2.3配方及配制方法

2.4涂覆方法

第6章环境封存

1充氮封存

2干燥空气封存

2.1茧式包装

2.2封套式包装

2.3刚性容器干燥空气封存

3除氧封存

第7章典型机械制品的防锈工艺

1轴承防锈

2机床防锈

3量具与刃具防锈

4汽车防锈

5大型机械防锈

6光学仪器防锈

7船舶防锈

8飞机防锈

9通用设备防锈

10农业机械防锈

11机械配件防锈

12建筑五金防锈

13手工工具防锈

14家用金属制品防锈

15露天材料防锈

16库存产品防锈

第8章防锈包装

1概述

2防锈包装方法的选择

2.1防锈包装方法的分类

2.2封存包装级别

2.3防锈包装一般技术要求及方法

实施要点

3防锈包装材料的选择

3.1包装纸

3.2塑料薄膜及复合包装材料

3.3包装容器

3.4衬垫、缓冲材料

3.5干燥剂的种类及性能

3.6湿度指示剂

4封存包装的质量控制和有关

标记

4.1检验管理

4.2检验分类和检验方法

4.3包装标记

5应用实例：大型出口锅炉电站成套

设备防锈包装

5.1涂装前表面预处理

5.2涂装

5.3防锈的要求与方法

5.4包装

第9章防锈封存与包装材料的检验

方法与分析方法

1防锈与包装材料的取样规定

2防锈油脂的检验方法

3气相缓蚀剂主要试验方法

4气相防锈纸试验方法

5通用水基金属净洗剂试验

方法

6乳化液试验方法

7包装材料试验方法

8可剥性塑料性能测试方法

9压敏胶粘带性能测试方法

10纸张的试验方法及其标准号

11苏打水的分析

12乳化液的分析

13碳酸钠－亚硝酸钠防锈液的

分析

14三乙醇胺－亚硝酸钠防锈液

的分析

15三乙醇胺－苯甲酸钠防锈液

的分析

1615号气相剂的分析

17酸洗溶液的分析

附录

附录A防锈技术有关的一些产品及试验

方法的国内外标准

附录B油溶性缓蚀剂一览表

附录C防锈油脂配方一览表

附录D液体手套

第5篇化学热处理及新型表面改性技术

第1章概论

1作用与任务

2种类与目的

3发展趋势

第2章渗碳与碳氮共渗

1钢的渗碳

1.1渗碳工艺参数

1.2气体渗碳

1.3固体渗碳

1.4液体渗碳与电解渗碳

1.5离子渗碳与其他渗碳方法

1.6渗碳用钢及渗碳后的热处理

1.7渗碳层的组织和性能

1.8渗碳件质量检验、常见缺陷及防止

措施

6化学气相沉积（CVD）层的摩擦学

性能

7物理气相沉积（PVD）层的摩擦学

性能

8离子注入层的摩擦学性能

9电镀和化学镀层的摩擦学性能

9.1硬铬镀层及其复合镀层

9.2电镀和化学镀镍及镍基

复合层

9.3镀铜层及其复合镀层

9.4镀铅层、镀锡层及其合

金镀层

9.5钴基复合镀层

10转化膜

10.1阳极氧化膜

10.2磷化膜

第5章耐磨表面工程技术的选用

1选用的基本原则

2摩擦学系统分析

3表面保护覆层类型的确定

3.1表面保护覆层类型选择专家系统

的结构

3.2类型选择算法的说明

4表面保护覆层类型的评价

4.1技术性评价

4.2经济性评价

4.3表面保护覆层的磨损特征值

汇集

5应用实例

附录国内现行的表面工程有关标准2100433B

书名:表面工程手册

图书编号:1083513

作者:主编：李国英

出版日期:1998-12-09

版次:1

开本:16开